《计算机网络技术与应用》交换式局域网（举一反三考点练）-讲义（内蒙古）

《计算机网络技术与应用》交换式局域网-讲义 第四章 局域网技术 交换式局域网 √ 知识点一 交换式局域网 一、 产生背景 共享式局域网的弊端：共享式局域网的所有节点共用一条传输介质，节点增多会导致平均带宽减少。网络负荷加重时，冲突和重发现象频发，网络效率急剧下降。 核心改进：将共享介质方式改为交换方式，核心设备为以太网交换机，节点通过交换机连接，数据沿指定路径传输，而非广播到所有节点。 二、 交换式局域网的工作特点 1.核心优势 交换机每个端口独享带宽，支持所有端口同时并发通信。 全双工模式下可提供双倍传输速率，对比集线器的共享带宽模式，性能大幅提升。 2.数据转发技术 存储转发技术：完整接收信息帧并缓存，进行差错检测。正确帧转发至目的端口，错误帧直接丢弃，可靠性高。 直通技术：接收帧后直接匹配 MAC 地址表转发，转发速度快，但不检测帧数据错误。 3.工作层次与局限 以太网交换机通常工作在OSI 数据链路层（第二层交换机），用户信息仅在源节点与目的节点间传输，消除无谓碰撞检测。 存在广播风暴风险：当节点发送广播或未知 MAC 地址封包时，信息会广播到所有端口，导致网络性能下降。可采用第三层交换机解决该问题。 三、 交换机的工作原理 1.核心依据：基于MAC 地址表转发数据，地址表记录 MAC 地址与对应交换机端口号的关系。 2.转发流程 设备发送数据帧时，交换机接收后查询 MAC 地址表，找到目的地址对应的端口并转发。 若地址表无对应记录，将数据帧广播到所有端口，目的设备应答后，交换机将其 MAC 地址和端口号添加到地址表。 3.地址表的建立与维护 建立：交换机根据收到的以太网帧中的源物理地址自动更新地址表。 维护：内置忘却机制，默认 300 秒内无活动的 MAC 地址会被自动清除，下次出现时重新记录。 四、 交换机的分类 划分标准 具体类型 网络覆盖范围 广域网交换机、局域网交换机 传输介质与速率 以太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换机、万兆位以太网交换机等 应用层次 企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机、工作组交换机、桌面型交换机 端口结构 固定端口交换机（桌面式、机架式）、模块化交换机 工作协议层 第二层交换机（数据链路层）、第三层交换机（网络层，带路由功能）、第四层交换机（传输层） 是否支持网管 网管型交换机（支持本地 / 远程监控配置）、非网管型交换机 五、 交换机的核心技术指标 端口相关：端口数量（5/8/16/24/48 端口等）、端口速率（10/100/1000Mbit/s 自适应）。 性能相关：背板带宽（决定端口并发传输能力）、MAC 地址表大小（影响支持的最大节点数）、缓冲区大小（协调设备速度匹配，避免丢包）。 扩展相关：机架插槽数、扩展槽数、最大可堆叠数。 功能相关：可网管性、支持的协议和标准。 下列关于交换机存储转发技术的描述，正确的是（ ） A. 接收数据帧后直接匹配 MAC 地址表转发，转发速率快 B. 对接收到的数据帧进行完整缓存和差错检测，可靠性高 C. 不检测数据帧错误，适用于对传输速率要求极高的场景 D. 仅转发广播帧和未知 MAC 地址帧，可避免广播风暴 【答案】B 考点：交换机的数据转发技术。 1. （单项选择题）交换机 MAC 地址表的忘却机制中，默认多长时间无活动的 MAC 地址会被自动清除（ ） A. 60s B. 180s C. 300s D. 600s 【答案】C 2. （填空题）交换式局域网的核心设备是以太网交换机，它与集线器的本质区别是端口 ，支持所有端口同时并发通信。 【答案】独享带宽 3.（单项选择题）能够有效解决交换式局域网广播风暴问题的交换机类型是（ ） A. 第二层交换机 B. 第三层交换机 C. 桌面型交换机 D. 非网管型交换机 【答案】B 1. （单项选择题）下列关于模块化交换机的特点，说法错误的是（ ） A. 端口数量和接口类型可灵活配置 B. 支持交换模块冗余备份，容错能力强 C. 价格低廉，适用于小型桌面网络环境 D. 通常配备可热插拔双电源，保障电力供应 【答案】C 2. （填空题）第四层交换机工作于 层，可根据 TCP/UDP 端口号区分应用类型。 【答案】传输 3. （单项选择题）交换机堆叠与级联的本质区别是（ ） A. 堆叠是串联扩展，级联是并联扩展 B. 堆叠可扩展背板带宽，级联仅扩展端口数量 C. 级联交换机间距不超过几米，堆叠无距离限制 D. 堆叠需要普通网线，级联需要专用堆叠电缆 【答案】B 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $